Les technologies actuelles de recharge sans fil utilisent des ondes électromagnétiques ou radio pour charger les batteries des dispositifs biomédicaux implantés, tels que les stimulateurs cardiaques et les implants cochléaires. Mais ces approches perdent une quantité importante de puissance traversant les tissus, ce qui les rend moins efficaces pour les appareils plus profonds. Ils sont également associés à des problèmes potentiels, tels que l'échauffement des tissus et les effets immunitaires.

Les ultrasons peuvent pénétrer plus profondément dans les tissus sans perdre autant d’énergie ni provoquer d’effets secondaires majeurs. Dans la nouvelle étude, le professeur Jin Ho Chang de l'Institut des sciences et technologies de Daegu Gyeongbuk en République de Corée a dirigé une équipe de chercheurs étudiant comment améliorer la récupération d'énergie ultrasonore en modifiant la taille, la forme et la position du récepteur piézoélectrique implanté. /P>

Ils ont constaté que le positionnement du récepteur dans la zone focale d’un faisceau d’ultrasons focalisé augmentait considérablement l’efficacité du transfert d’énergie. Les travaux sont publiés dans la revue Nano Energy .

Le récepteur piézoélectrique générait différentes phases de signaux électriques en fonction de la partie du faisceau ultrasonore avec laquelle il interagissait. Le transfert d'énergie le plus efficace a eu lieu dans le lobe principal du faisceau. En d'autres termes, un récepteur plus grand n'est pas nécessairement meilleur, même si un récepteur plus grand interagirait avec une plus grande partie du faisceau d'ultrasons.

Sur la base de ces conditions, un émetteur et un récepteur d'ultrasons de forme oblongue ont été développés. Cet émetteur forme un large lobe principal au point focal, et le récepteur adapte le faisceau transmis et produit de l'énergie avec une grande efficacité.

"La combinaison d'un faisceau focalisé et d'un récepteur bien adapté permet à l'émetteur et au récepteur d'ultrasons de forme oblongue d'obtenir une délivrance d'énergie nettement plus élevée par rapport aux systèmes de transfert d'énergie sans fil classiques basés sur les ultrasons", explique le professeur Chang.

L'efficacité du système a été testée sous l'eau et à travers 50 mm de tissu porcin. Le récepteur oblong était capable de charger complètement une batterie à travers le tissu en 1,8 heures, ce qui est bien dans la plage requise pour les batteries commerciales.

"Nous pensons que ces découvertes constitueront un tremplin vers une avancée significative dans la technologie de transfert d'énergie sans fil basée sur les ultrasons", a déclaré Chang. "Sa conception innovante et son efficacité démontrée recèlent un énorme potentiel pour alimenter la prochaine génération de dispositifs biomédicaux implantables en profondeur."